河北省承德市馬劍子溝釩鈦磁鐵礦礦床地質特征淺析

劉晨暉 劉兆祥 耿云飛

摘 要：河北省承德市馬劍子溝釩鈦磁鐵礦礦床，通過對區內進行踏勘和簡單取樣，根據該區的地質特征及巖礦石特征對其礦床地質特征進行淺析。

關鍵詞：釩鈦磁鐵礦；礦床地質特征；河北承德

含釩鈦磁鐵礦巖體分為基性巖型和基性-超基性巖型兩大類，釩鈦磁鐵礦不僅是鐵的重要來源，而且伴生的釩、鈦、鉻、鈷、鎳、鉑族和鈧等多種組份，具有很高的綜合利用價值。

一、區域地質特征

研究區位于灤平縣東北方向，直距45Km，行政區劃隸屬承德市灤平縣小營鄉。地處燕山山脈中段北麓，地勢較平緩，屬低山丘陵地貌。

區域大地構造地處華北地臺北緣燕山臺褶帶與內蒙地軸的交接地帶，屬臺褶帶邊緣的斷裂隆起區的大廟穹斷束（Ⅳ）構造單元。

區域內出露地層有新太古界單塔子群及中上元古界、古生界和中生界和第四系。

新太古界

由老至新劃分為燕窩鋪組、白廟組、鳳凰咀組、南店子組。燕窩鋪組主要巖性為角閃斜長片麻巖夾斜長角閃巖，位于燕窩鋪背斜核部，變質相為高角閃巖相，原巖恢復為基性巖及火山碎屑巖。白廟組地層分布在背斜兩翼，主由二長片麻巖和黑云斜長片麻巖為主，夾磁鐵石英巖，變質相為角閃巖相，原巖為砂巖、粉砂巖及硅鐵質泥巖。鳳凰咀組地層以黑云斜長片麻巖夾多層大理巖，變質相為角閃巖相至綠片巖相，原巖為砂頁巖和碳酸巖。南店子組分布于豐寧—隆化深斷裂帶上，以黑云變粒巖、淺粒巖為主，變質相為角閃巖相至綠片巖相，原巖為砂頁巖。

主要有長城系團山子組、大紅峪組、高于莊組；薊縣系楊莊組和霧迷山組及青白口系地層。分布在尚義—承德—平泉深斷裂的南側，屬于一套高鎂質碳酸鹽巖和碎屑巖為主的濱海相和淺海相沉積地層；尚義—承德—平泉深斷裂以北長城系地層零星出露，為濱海相沉積地層。

古生界

少量出露于區域東南角，主要為寒武系及奧陶系上統，主要巖性為厚層灰巖和白云質灰巖。

中生界

中生界地層在區域內分布廣泛，主要出露有侏羅系和白堊系地層，均分布在一些獨立的斷陷盆地內，呈北—北北東向延長排列。侏羅系各組均有發育，分別不整合于新太古界變質巖及基性巖體之上， 巖性以火山巖、火山碎屑巖為主；白堊系僅見大北溝組和西瓜園組地層，主要分布在本區北部，沉積相以河流—湖泊相的碎屑巖為主。

第四系

區內第四系分布于山澗洼地、山麓邊緣緩坡及河床溝谷之中。根據巖性組合及堆積物特征，可劃分為三種類型：洪、坡積分布在山麓邊緣緩坡的Ⅱ級階地上，洪、沖積在河床兩側Ⅰ級階地上。沖積則堆積于河床及河漫灘之中。

二、礦區地質特征

礦區內出露的地層主要為單塔子群鳳凰咀組地層、第四系全新統和現代人工堆積。

單塔子群鳳凰咀組（Arf）：變粒巖

巖石主要由鈉-更長石、石英及絹云母、方解石等礦物組成，少量磁鐵礦、黃鐵礦。長石微粒略具定向性，半自形板狀或它形粒狀。部分石英具波狀消光。方解石多呈脈狀穿切巖石，部分方解石呈粒狀充填于長石、石英粒間。

鳳凰咀組地層主要分布于礦區的北部，出露面積邊緣，主要巖石有斜長角閃巖、黑云角閃斜長片麻巖，夾角閃斜長變粒巖、大理巖。變質相為角閃巖相，原巖為砂頁巖復理式建造。改組地層受斜長巖體、輝石角閃石巖體侵入影響，局部形成捕擄體或殘留體，與輝石角閃石巖體接觸界線比較清楚，產狀傾向210°—240°，傾角40°—60°。

第四系全新統和現代人工堆積

殘坡積（Q4dl）：主要沿山麓緩坡分布，主要由粘土、細沙組成，最大厚度10m；

沖洪積（Q4apl）：主要沿溪流、溝谷分布，下部主要為砂礫石，上部為砂礫、粉質粘土組成，厚度一般不超過3m。

人工堆積（Q4s）：主要分布在鐵礦露采區附近，堆積厚度10-40m不等。

三、巖、礦石特征

礦石結構主要為半自形-它形晶粒結構，海綿隕鐵結構，構造以稠密浸染狀構造、稀疏浸染狀構造為主，另有少量致密塊狀構造。分敘如下：

半自形-它形晶粒結構：礦石中大多數鐵礦物呈半自形-它形粒狀，粒徑大小不均勻，由0.05～5.0mm。有的磁鐵礦中有板條狀、透鏡狀鈦鐵礦，形成鈦磁鐵礦。鈦磁鐵礦特征與磁鐵礦相似。

稠密浸染狀構造：礦石中含釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦呈半自形-板條狀、透鏡狀，大多與磁鐵礦連生，粒徑稍細，一般0.2-0.7㎜。是本區礦石中的主要構造類型，一般為工業品位鐵礦石。

稀疏浸染狀構造：含釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦呈半自形-它形晶粒狀，稀疏浸染狀分布于脈石礦物中，鐵礦物交代斜長石，有的被次閃石、綠泥石交代。礦物粒徑一般為中細粒，鐵礦物總含量20-30%，多數屬低品位鐵礦石。

致密塊狀構造：該礦石構造類型在本區少見，均為工業品位鐵礦石。礦石主由含釩磁鐵礦和含釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦彼此鑲嵌組成，它們總含量一般>45%，且一般為粗粒（>5㎜），呈自形-半自形晶粒結構。少量脈石礦物分布于鐵礦物間隙中。

礦石礦物成分

本區主要礦石類型為蘇長巖型，現敘述如下：

礦石金屬礦物主要有磁鐵礦、鈦鐵礦、鈦磁鐵礦，金屬硫化物以黃鐵礦和黃銅礦為主；脈石礦物主要為紫蘇輝石、普通輝石、斜長石及其蝕變礦物；另有有用礦物為磷灰石。該類礦石受氣液作用，蝕變較強，紫蘇輝石滑石化、單斜輝石次閃石化，基性斜長石陽起石化和綠泥石化。

黃鐵礦：分布廣泛，多呈它形晶粒狀，星散狀分布，粒徑小于0.02-0.3mm，交代上述鐵礦物，含量一般小于2%。

磷灰石：呈自形柱狀，與鐵礦物鑲嵌共生。粒徑0.05-0.7㎜不等，大于0.2mm的占80%以上。

次閃石：主要為纖閃石。無色，纖維柱狀，平行消光。

綠泥石：多由斜長石蝕變生成，少量。

此外還見有綠簾石、絹云母、碳酸鹽礦物等，含量較少。

礦石化學成分

本區礦石類型為蘇長巖型釩鈦磁鐵礦石，Fe2O3占18.24～38.06%，平均值30.08%；FeO占11.44～19.16%，平均值16.49%；TiO2占5.87～8.68%，平均7.73%。P2O5含量0.41～5.22%，平均2.97%。TiO2和P2O5含量較高，是本類礦石的一個顯著特點。